



清晨,一辆辆氢燃料电池车在山东的氢能高速上疾驰,零排放的尾气在阳光下几乎不可见。与此同时,港口中氢能轨道吊高效作业,园区内氢能供热系统稳定运行。 曾经,山东被贴上“传统能源大省”的标签,在高能耗的发展模式中负重前行。如今,却摇身一变,成为氢能产业创新高地,洋溢着绿色、低碳的发展气息。 短短数年,山东氢能企业及研究机构数量从寥寥几家激增至超270家,成为全国氢能产业链最完整的省份之一。数字的背后,是山东在氢能赛道上怎样的蓬勃发展态势? 从传统到创新:氢能热潮的引爆 长期以来,山东工业基础雄厚,经济发展在全国走在前列。然而,繁荣背后是山东能源消费和碳排放总量占全国的近1/10,过去“一煤独大”问题突出,传统能源占比过高,在能耗双控向碳排放双控转变的新时期面临巨大压力,能源结构调整和转型需要持续推进。 站在能源转型的十字路口,山东前瞻布局,早在2021年国家燃料电池技术创新中心落户齐鲁大地后,便全面启动“氢进万家”科技示范工程,在济南、青岛、淄博、潍坊4个城市开展试点,成为国内氢能产业布局的先行者之一。 在这一过程中,潍柴动力作为行业“链主”发挥了关键作用。 走进潍柴动力燃料电池生产制造现场,一个个机械臂如灵动的舞者,展现出强大的生产力。据悉,这里关键工序自动化率已超过80%,从极板原材料到工艺装备和软件,均实现了国产化、自主化。 氢能产业起步初期,荆棘密布,大量关键技术面临“卡脖子”困境。尤其是作为产业核心的燃料电池技术,门槛极高。 近年来,潍柴动力凭借自身在装备制造业的领先优势以及国家燃料电池技术创新中心的资源聚集优势,成功开发出5款氢能动力系统,功率覆盖从30kW至300kW,为山东发展氢能产业带来了燎原“火种”。在燃料电池系列发动机、动力电池、储氢系统、热管理系统等关键领域,山东的诸多关键技术指标跃居国际前列,氢能动力系统整体性能达到领先水平。例如,公交车氢耗4.45kg/百公里,49吨重卡运营氢耗8.81kg/百公里,80kW燃料电池发动机行业首次配套港牵车,实际运行氢耗仅8.51kg/百公里,且单车首次故障里程突破18000公里,新型氢—电混合动力系统集成控制关键技术经院士专家组权威评价达到国际领先水平。 潍柴动力深知产业协同的重要性,积极携手上下游企业组成攻坚同盟,攻克了氢能高速公路供能系统开发集成、港口氢能供给应用集成开发、模块化电解水制氢装置集成开发等关键技术,实现了氢能高速、零碳氢能服务区、氢能港口、低碳氢能工业园区、大规模氢能车辆及配套基础设施等高可靠性、高耐久性、高经济性应用示范。 在“链主”的带动下,山东氢能产业蓬勃发展,目前已聚集氢能企业及研究机构270家,涵盖了“制储运加用”氢能产业链的各个环节。其中,东岳未来专注于质子交换膜,已成为氢能行业的独角兽企业;山东海化将副产工业氢提纯,创造了新的效益增长点;华电潍坊开展非化工园区调峰电解水制氢试点,打造国内首个火电厂灵活改造示范样板。 “在生产氯碱的过程中,我们将原本低附加值的副产氢气进行提纯,纯度可以达到99.999%以上,用于燃料电池,价值翻番。”山东海化相关负责人介绍。山东华电潍坊相关负责人则表示,企业通过电解水制氢项目,可迅速消纳一部分自身冗余电量,促进新能源电力消纳。在山东,众多传统的化工企业、火电厂,借助氢能,催生出新质生产力。 从能源束缚到氢能惊艳蜕变,山东做对了什么?除了“链主”带动,政府的大力支持与引导也很关键。 山东敢于先行先试,在全国率先出台氢能产业中长期发展规划,密集出台了超过44项扶持产业的政策措施。济南、青岛、淄博、潍坊等市也结合当地实际积极推动,从真金白银的补贴,到税收优惠,再到搭建专门服务于氢能企业的投融资平台等,桩桩件件,推动产业起势发展。特别是2024年3月2号,山东在全国率先实施氢能汽车高速免费政策,带动湖北、河南、陕西、重庆等全国7个省市陆续发布氢能车辆高速收费减免政策,极大地推动了产业发展。 值得一提的是,作为山东氢产业带上的关键节点城市,潍坊有不少创新政策在国内都属首次发布,为全国氢能产业发展提供了借鉴。例如,潍坊将氢能与新能源、储能一同列为全市重点培育的新兴产业,专班专人推进;鼓励站点合建,加油站、加气站增设加氢功能可免繁琐规划建设手续;支持化工园区之外建设输氢管道纳入城镇燃气管理等。 在逐绿向新中,山东勇立能源变革潮头,缔造了诸多行业壮举:建成国际首条氢能高速;全球首创氢电耦合直流微网轨道吊;建成全国第一座全资质港口加氢站;建成全国首个全要素低碳氢能园区;国内首条按城镇燃气标准设计的城镇燃气输氢管道获批建设…… 先行先试:生活里的氢能“十八般武艺” 在济青高速上,一辆辆氢燃料电池车免费通行,畅行无阻。这条318公里的道路,是山东打造的全球首条氢能高速,按照规划,沿程将建设6座加氢站。 淄博南服务区加氢站内,工作人员正熟练地为氢燃料电池车辆加氢。一旁,氢能维保站里技术人员检查着设备,氢能维保车随时待命。控制室中,氢能高速信息化平台实时显示车辆、加氢站等数据,构建起高速公路氢能供给新业态。 不仅如此,青银高速高密服务区也独具特色。该服务区餐厅、超市的供电与供暖,均源自光伏、氢能等可再生能源。服务区借助光伏发电、电解水制氢、燃料电池热电联供设备,实现了自主制储供氢,这一模式在全球服务区中堪称独一无二的创新之举。 山东在氢能应用场景的探索上积极先行先试,取得了丰硕成果。比如在交通领域,截至2024年底,全省已建成44座加氢站,累计推广氢能车辆2041台,累计运行里程超3500万公里。在港口方面,建成青岛港、潍坊港两座零碳港口,56辆氢能集卡在港口来回作业,全国首批4台港口氢能轨道吊投入使用,全球首创氢电耦合直流微网轨道吊,实现12小时不间断运行,形成了港口固定式大型机械装备多能源互补、独立供能的新模式。 走进潍坊港,只见一台台氢燃料集卡正在来回作业。它们外观虽与传统车辆并无太大区别,但却有着一颗“绿心”——以氢气为动力源。在这里,氢能应用场景丰富而具体:附近的山东海化负责制氢,港口内的加氢站能为6台氢能集卡加氢,满足它们一天的作业需求。由于港口内拥有丰富的风电和光伏资源,港口还建了一座制氢站,将于近期投入使用。 车辆领域,燃料电池主要用于供电;而在固定场景里,它正在解锁更多可能性。 在国家燃料电池技术创新中心,员工们正享受着氢能带来的温暖与光明。凭借全国首创的集成“光伏发电—PEM制氢—固态储氢—氢热电联供”耦合微网,中心建成全国首个全要素低碳氢能园区,实现了氢能综合应用。 园区屋顶上,一片片光伏板熠熠生辉,不断将太阳能转化为电能。“我们用电解水装置制取氢气,再通过燃料电池热电联供系统,进行供电供热,为园区注入了源源不断、清洁环保的动力。”相关负责人介绍,在这种模式下,氢能利用效率可达85%。 据介绍,像这种氢能应用模式在山东已有多个。济南、淄博、潍坊等多个城市纷纷布局氢能园区,山东海化还巧妙利用氢燃料电池发电装置产生的热量参与生产过程,进一步提升了氢能利用的深度与广度。 氢能不仅走进办公区域,还深入居民家中,悄然改变着人们的生活。 在潍坊,国内首条城镇燃气输氢管道计划年后动工,预计3月建成。从规划图上可以看到,该管线全长5.2公里,年输氢能力达3万吨,起点为高新四路山东华电潍坊制氢加氢一体站,终点为潍安路与宝通街交汇处的加氢站。沿途将精心打造两个氢能社区,借助燃料电池热电联供系统,为4000多平方米沿街楼的居民和商铺供电供暖,真正让氢能走进千家万户。 “在满足城区内燃料电池汽车用氢日常需求的同时,还可以通过掺氢有效缓解取暖季节的天然气‘气荒’。”华润燃气相关负责人说,该项目在经济性上,通过管道输氢,能带动国内氢气的规模化应用,反向拉低氢价;在安全性上与管束车相比,管道输氢具有安全可靠、运力大、成本低等优势;在创新性上,突破氢从危化品到城燃输氢管网质的转变,实现了低碳钢管材材质在氢能领域内的应用,提高氢能应急的普及性。 “通过潍坊先行先试,其他地市再出台相应政策措施,最终实现进入‘氢进万家’的目标。”“氢进万家”科技示范工程相关负责人表示,潍坊正全力构建氢能产业生态,为山东乃至全国氢能产业发展探索出一条创新路。 据透露,全省计划建设100公里的输氢管道,打造4个氢能园区、5个氢能社区,并实现10%的掺氢覆盖10万户家庭。同时,热电联供系统将推广500台套,服务1万户商业楼宇园区和社区,预计可减排二氧化碳30万吨。针对掺氢安全性的问题,项目团队已完成600多台套老旧燃气设施终端的不同比例掺氢试验,结果显示掺氢10%时系统运行稳定,安全性得到充分验证。 在山东,氢能的探索实践正从规划图一步步变为现实,为全国能源转型提供了生动范例,有望推动我国氢能产业发展迈向新的高度,助力实现“双碳”目标,为全球可持续发展贡献中国力量。 畅想未来,山东满是氢能的身影。蓝天之下,氢能汽车飞驰;工厂里,氢能机器轰鸣,空气清新;园区中,氢能供暖供电,设施高效运转;百姓家中,氢能做饭供暖,便捷又环保。(信息来源:山东重工)
|